今天给各位分享传播科学导论：dB 的故事的知识，其中也会对进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

关于5G的讨论如火如荼，体现了大家对这个新时代的无限向往。

然而，一些最基本的、被认为是理所当然的沟通概念仍然值得探索。

这不，问题来了：

分贝是什么意思？

关于dB，最直接的解释是：取两次幂之比的对数，然后乘以10。下式中的Log就是取对数的意思。然而，这种解释既麻烦又难以理解。

分贝计算公式

例如，如果你想知道100比5大多少，就说100是20乘以5即可。为什么要这么麻烦地取对数呢？

另外，为什么这个值被称为“dB”而不是另一个名称？

俗话说，凡事无常必有因。让我们更进一步，从对数的本质开始。

对数的本质

给我空间、时间和对数，我可以创造一个宇宙。 ——伽利略

据说，500年前，随着奥斯曼帝国的崛起和拜占庭的灭亡，大批人才带着古希腊、罗马的经典来到西欧，文艺复兴时代开始了。

除了文艺复兴之外，这也是一个伟大科学发现的时代。

哥白尼提出了“日心说”，证明了地球绕太阳转的事实；伽利略制造了天文望远镜，发现了月球脊、土星环、太阳黑子等现象，还计算了太阳的自转周期。

随着天文学的蓬勃发展，迫切需要大规模的数学计算。数学作为一门基础学科，也在需求的推动下快速发展。

1544年，德国数学家施蒂菲尔写了一本名为《整数的算术》的书。在这本书中，他应用了“一一对应”的方法，几乎创造了一座数学丰碑。

斯蒂菲尔(1487-1567)

斯蒂菲尔在书中写道：“关于整数的这些奇妙性质，可以写一整本书！”以下是他书中列出的两列数字：

两列数字（X列为“代表数字”，Y列为“原始数字”）

可见：

Y列实际上是一个等比数列，其通式为2的n次方（n为整数），他称之为“原数”；

X列是由整数组成的算术数列，他称之为“代表数”。

他发现：

两个“原数”相乘，等于“代表数”相加得到的“代表数”对应的“原数”；

两个“原数”相除，等于“代表数”减去“代表数”所对应的“原数”。

也就是说，利用这两列数字，可以把比较复杂的乘除法变成比较简单的加减法，大大提高计算效率。

其实在我们看来，这个结论并没有什么神奇之处，因为所谓的“代表数”实际上就是“原数”以2为底的对数。但在当时，这种计算方式是开创性的。

例如，如果我们要计算128和32768的乘积，我们可以查这个表：

1、128对应的“代表数”是7，32768对应的“代表数”是15。

2. 计算加法：7+15=22。

3、再次查表，发现22对应的“原数”是4194304，大功告成了！

只要查表，做加法，然后再查表就可以了。

这里最大的问题是：大家都知道查表很快，这个表从哪里来？

时代使命呼唤重量级人物的出现。

这位大师就是：英国人约翰·纳皮尔。

约翰·纳皮尔(1550-1617)

纳皮尔是一位数学家、物理学家和天文学家。当他计算各种行星轨道数据时，他也被巨大的计算量折磨着，所以他讨厌这些繁琐重复的工作。

为了解决这个问题，他花了20年时间，进行了数百万次计算，发明了对数和对数表。从此以后，天文数字的乘除运算，只需查表，加减法，再查表即可。

1614年，纳皮尔在英国爱丁堡出版的《奇妙的对数定律说明书》中首次提出了对数的概念。

看来数学实践中，最麻烦的就是大数的乘法、除法、平方根、立方根。计算非常耗时且伤脑筋，所以我开始想一些巧妙且有用的方法来解决这些问题。

这个不想做重复工作的人坚持做重复工作长达20年。他的努力为后人减少了很多重复性工作，大大减少了数学家和天文学家所需的计算量。

这被认为是天文学界的一项伟大发明。我们来看看名人对此的评价，了解对数发明的划时代意义。

对数的发现延长了天文学家的寿命，因为它节省了劳动力。 ——拉普拉斯

对数的发明、解析几何的创立和微积分的建立是17世纪数学的三大成就。 ——恩格斯

可见，对数的本义就是用更小的值的加减法来代替天文数字的乘除法，以达到简化计算的目的。

dB和它的朋友们

电话这一划时代的发明深刻地改变了我们的生活方式。电话的发明者贝尔成为一位备受尊敬的百万富翁科学家和企业家。

贝尔(1847-1922)

上世纪的通信工程师通过实验发现，电话线越长，信号衰减越大，信号越弱。这个衰减也是一个极其巨大的天文数字。那么如何更方便的表达衰减呢？

对数对于这些聪明的工程师来说是很自然的事情。

为了纪念贝尔，他们决定以贝尔的名字来命名信号的衰减或增强：

Bel=Log(输入信号功率/输出信号功率)

在使用过程中，他们发现这个单位太大，不太实用，所以他们将贝尔单位减少了1/10。

由于1/10 在英语中是deci，因此引入了新的单位deciBel。我们一般将其缩写为dB。这就是dB的由来。

分贝计算公式

另外，dB中文译为分贝，但大多数人还是习惯以dB为单位读写。

dB的使用

dB一经创建，已广泛应用于射频和无线通信领域。

实际使用时，其实可以直接使用dB。大家都已经很习惯了，没有必要去转换。

不过，记住以下转换方法仍然非常有用：

+3dB表示增大至2倍

+10dB意味着增加到10倍

-3dB表示减少到1/2

-10dB表示降低到1/10

另外，dB是基于对数的，所以只能加减，不能乘除。

我们先做一个问题来热身一下：

如果信号通过功率放大器，功率增强至原始值的40,000 倍，则增益（以dB 为单位）是多少？

首先将40000 分解为最小因数如下：

40000=10x10x10x10x2x2

现在这些因素可以用简单的dB 加法来代替：

40000=10dB+10dB+10dB+10dB+3dB+3dB=46dB

可以看到，通过对数和dB，我们将40000等大数转换为46dB等较小值，方便计算和描述。

既然您了解了如何转换，您所要做的就是忘记它。因为在通信领域你通常只需要处理dB，简单的加减法就足够了。

在了解dB代表一个值相对于另一个值的大小后，有了不同的比较参考，一大群dB伙伴就诞生了。

一家人看着真是热闹。除dB外，还包括：dBm、dBi、dBd、dBc等。

分贝

dBm的直接含义是相对于1毫瓦的功率。计算方法与dB完全相同：

dBm=10*Log(P功率值/1mW)

0dBm=1mW

10dBm=10mW

30dBm=1000毫瓦=1瓦

40dBm=10000毫瓦=10瓦

我们再做一个问题来加深理解：

如果信号的发射功率为20 瓦，功率衰减到原始值的一亿分之一，则最终功率（dBm）是多少？

首先将20 瓦转换为dBm。

因为10瓦就是40dBm，而20瓦是10瓦的两倍。根据算法，+3dB指的是增加2倍：

20瓦=43dBm

然后将1 亿转换为dB。

10*Log(100000000)=10*8=80dB

因此可以得出结论，在20瓦时，功率衰减到原来的亿分之一后：

43dBm-80dB=-37dBm

现在我们可以直接说：发射功率为43dBm，衰减80dB后，功率为-37dBm。

这不是比亿分之一这样的大数计算更方便吗？这里的例子也使用相对简单的数字。

如果衰减是1/81234609040怎么办？

分贝和分贝

dBi和dBd都用来表示天线的增益。两者都是相对值，但参考标准不同。

dBi 的参考标准是全向天线：

全向天线

dBd的参考标准是偶极子，因此两个值略有不同。同样的增益，以dBi 表示，比以dBd 表示的增益大2.15。

偶极子

分贝

一般来说，dBc是相对于载波功率而言的，是一个相对值，用来衡量载波功率比干扰大多少，例如测量干扰（同频干扰、互调干扰、互调干扰和带外干扰）干扰）、耦合、杂散和其他相关量，其中使用dBc 时，原则上可以使用dB 代替。

好了，关于dB 的故事就到这里了。

dB的介绍到此结束

用户评论

墨城烟柳

一直想了解一下DB的概念，终于看到这篇文章解释得超级清楚！以前上课听得云里雾里，现在看懂了感觉豁然开朗，受益匪浅啊！

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败类

这篇文章很有趣，把dB这个抽象的概念用通俗易懂的例子解释出来让人印象深刻。原来dB就是比较信号强弱的标准化方法，以前总是会把它和音量混淆，感谢作者的科普！

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闷骚闷出味道了

对通信领域不太了解，这篇科普文章挺有用，特别是对新手入门来说非常友好，把dB的定义和应用案例都讲得很清楚，现在更加想要学习更多关于通信的技术知识了。

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寒山远黛

写的不错，但是还是觉得一些公式解释得不够详细，对于完全不懂计算的用户来说可能有些难度。希望能再补充一下具体的计算方法，这样更全面更有帮助。

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ゞ香草可樂ゞ草莓布丁

这篇文章讲得深入浅出，比之前我网上看到的那些晦涩难懂的教程要好多了！终于可以理解dB是如何在一个信号中反映强弱变化的了。

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七级床震

说实话，这篇博文写的确实比较浅显，可能对于已经对通信领域有一定了解的人来说不够有价值。但是对于初学者来说却非常实用，感谢作者对新手友好点的讲解方式！

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夏以乔木

我以前在学电子电气方面的课程时碰到dB这个概念，当时就觉得很难理解，现在看到这篇图文并茂的科普文章终于明白了它其实很方便用来量化信号强弱的变化。太棒了！

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寂莫

通信入门的确需要从基础开始学习，这篇文章把dB介绍得不错，尤其是几个常见的应用案例让我印象深刻，比如手机发射功率和无线网络信号强度都会使用dB来表示。感谢作者分享经验！

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丢了爱情i

感觉有些地方过于简单化了，没有去深入讲解dB的各个应用场景。例如在音频处理领域，dB还有很多其他的应用，这篇文章都没有提到。

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温柔腔

个人觉得文章写的不错，能很好的用通俗的语言解释复杂的dB概念，特别适合对通信技术一窍不通的人入门学习。

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稳妥

最近在学习信号处理，发现dB这个概念经常出现，但一直没理解透彻。幸好看到这篇文章，终于明白了它的作用和使用方法。感谢作者的科普！

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Edinburgh°南空

虽然文章写的很不错，但是对于已经对通信领域有一定了解的人来说，可能有点重复性。希望以后可以写一些更深入、更具体的讲解。

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来瓶年的冰泉

dB这个概念在各个学科领域都应用广泛，不仅仅局限于通信行业。这篇文章主要针对通信入门科普，希望能扩展更多不同领域的应用场景介绍，这样更全面更有价值。

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清羽墨安

文章通俗易懂，很好的讲解了dB的概念和运用，但一些公式解释不够详细，建议补充具体计算方法，方便理解掌握

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滴在键盘上的泪

终于明白dB代表的意思了！之前总是把它和声音的大小混淆，感谢作者用清晰的语言和例子解释。希望以后能继续分享更多关于通信技术的科普文章。

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坏小子不坏

这篇文章对于想学习通信技术的新手来说非常实用，特别是对dB这个概念的讲解十分到位，让我有了进一步了解和学习的兴趣！

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伤离别

我认为文章重点放在举例说明dB的概念，但对于公式推导和严谨的数学解释缺乏深入。希望作者能够提供更完整的内容，让人能够全面理解dB的核心原理。

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